The methodology and means of ontological support of the processes of constructive-synthesizing modeling of complex information technologies have been developed in the study. The requirements for the applied ontology of constructive-synthesizing modeling have been formulated along with developing and specifying the conceptualization methods, axiomatics, the output system and performers that provide effective modeling for a wide range of subject areas. The theoretical basis of constructive-synthesizing modeling has been devised as the underlying principle of applied ontologies, with examples of the formation of concept models of subject domains. In ontology, constructive-synthesizing models of subject domains have been formed and presented on the basis of a single constructive structure containing primary classes of ontology instances, active binders of operators of actions and performers. It ensures universality and opportunity to use the models for developing and setting them in subject domains of modeling. The completed formalization of the ontology design allows improving the quality of automated processes of creating intelligent information technologies for structurally complex areas of modeling. This methodology is based on the paradigm of constructivism of all components of subject domains, on the revealed properties and unified models of representing concept structures, concepts and basic relations in CSM. At the same time, it has been made possible to create and maintain models of conceptual systems of subject domains that are different from taxonomy, given the uncertainties in the choice of the structure of conceptual models, both for systems of concepts of subject areas and their distinctive features

/pdf/development-of-ontological-support-of-constructive-w8hgi9fu71.pdf

Development of ontological support of constructive-synthesizing modeling of information systems

A spectral analysis of traction voltages and currents is a basis for estimation of electromagnetic compatibility level and quality of consumed power in electric transport systems. However, such an analysis is usually performed for steady-state modes and only under the condition that the time realization of voltages and currents, being deterministic for continuous quantities, have infinite length. De facto, the electric transport devices operate in non-stationary dynamic modes (starting up, coasting, acceleration, regenerative braking, stopping, wheel spin, voltage surges, etc.). As a result, the voltage across the traction motors and the current flowing through them are noncontinuous pulsed stochastic processes. It is necessary to add that in emergency modes the voltage and current are short-term single pulses. The paper presents the spectral analysis of such random sequences of pulses as well as their fronts and decays, the concepts of actual and instantaneous spectra. The analytical expressions for amplitudes and the initial phases of k-th harmonics are obtained using the discrete Fourier transformation. The numerical calculations of the spectral composition of stochastic pulse processes of voltage and current were performed for the DE1 and VL8 electric locomotives (Ukraine) as well as for trams operating on the routes of the city of Dnipro. The actual and instantaneous spectra, as well as the spectra of the full correlation functions and their “tails”, were determined for the electric traction voltages and currents.

Development of a Spectral Theory for Analysis of Non-Stationary Pulse Stochastic Electromagnetic Processes in Devices of Electric Transport Systems

Two ways of determining the spectral structure of random functions of the traction current and voltage on electric rolling stock current collectors are considered in the article. As an example, interharmonics of consumed current and voltage on the current collector of a tramcar with rheostatic regulation have been calculated.

http://stp.diit.edu.ua/article/download/17679/15422

Spectral analysis of random functions of traction current and voltage on the collector of the electric rolling stock

Цель. Научная работа посвящена разработке средств и методов формирования множества реальных и потенциальных структурных схем зон рекуперации с различными поездными ситуациями для дальнейшего обучения нейро-нечетких сетей на основе экспертных решений и формирования рационального управления. Методика. Для моделирования структурной схемы системы тягового электроснабжения, режимов тягового электропотребления и поездной ситуации в зоне распределения энергии рекуперации применена методология математико-алгоритмического конструктивизма. Данный подход предусматривает разработку конструктивно-продукционных структур (КПС) с преобразованиями специализации, интерпретации, конкретизации и реализации. Разработка КПС предусматривает определение расширяемого носителя, сигнатуры отношений и операций и конструктивной аксиоматики. Наиболее сложной и существенной частью аксиоматики является множество формируемых правил подстановки, определяющих процесс вывода соответствующих конструкций. Результаты. Разработана специализированная и конкретизированная КПС, которая позволяет учесть все возможности и особенности современного оборудования систем тягового электроснабжения, участков тяговой сети и поездной ситуации. Ее особенность: семантическое наполнение терминального алфавита образами электрооборудования, тяговой сети и потребителей электроэнергии, обладающими соответствующей атрибутикой. Приведенный частный случай формирования структурной схемы демонстрирует возможности КПС применительно к данной задаче. Научная новизна. Авторами предложен новый подход к решению задачи рационального использования энергии рекуперации, который заключается в применении методов и средств искусственных нейронных сетей, экспертных систем и нечеткой логики и математико-алгоритмического конструктивизма. В данной работе представлены методы конструктивно-продукционного моделирования структуры зоны распределения энергии рекуперации в системе тяги постоянного тока. Практическая значимость. Решение задачи рационального использования энергии рекуперации позволяет значительно экономить энергоресурсы, способствовать техническому переоснащению железнодорожного транспорта Украины путем внедрения современных средств и возможностей. Разработанные модели могут применяться для решения и других задач энергосбережения в различных системах электрического транспорта.

/pdf/constructive-modelling-for-zone-of-recovery-energy-12e2g2u4ku.pdf

O. I. Sablin

Papers

Spectral analysis of random functions of traction current and voltage on the collector of the electric rolling stock

Constructive modelling for zone of recovery energy distribution of dc traction